美国湿贮玉米的营养与管理

2018-10-25 09:46 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量:33 [ 字号: ]
Mike Allen  美国密歇根州立大学奶牛营养学杰出教授
 
Mike Allen 博士
艾伦博士毕业于美国康奈尔大学,先后取得学士、硕士和博士学位。他曾在美国威斯康辛州麦迪逊市的奶牛粗饲料研究中心担任奶牛研究员,随后于1987年加入密歇根州立大学执教。
艾伦博士的研究方向为泌乳牛能量摄入及分配的控制,并开展奶牛营养推广项目。他独立或者合作发表了750多篇文章,其中包括科研期刊文章、技术论文、书刊篇章、研究摘要、推广文章以及通俗报刊文章等。艾伦博士曾在20个国家的各种技术会议上向奶农或奶业技术人员做了330多场报告。
艾伦博士是制定《奶牛营养需要》的美国国家研究委员会(NRC)现任委员会成员,并参与共同编写Spartan奶牛配方软件(第2、3版)。艾伦博士多次获得美国乳品科学协会颁发的研究奖项。因其在美国国内和国际上所做的重要贡献及具有的广泛影响力,艾伦博士被评为密歇根州立大学的杰出教授。
 
湿贮玉米优缺点
湿贮玉米是什么?
玉米在收获时有高于26%水分,随后贮存并让玉米发酵,可以作为饲料原料饲喂给动物。
 
图1 湿贮玉米
湿贮玉米的优点
比干玉米要早收割2到3周,这样允许种植那些需要较长生长季的玉米品种。某些地区可以种植两轮,而且没有干燥、蒸汽压片的费用。同时,湿贮玉米产量通常比干玉米高,因为在田地里较少掉落损失玉米穗,且跟干玉米有相似的能量和蛋白含量,但是淀粉在瘤胃的消化率比干玉米粉高。
湿贮玉米的缺点
湿贮玉米贮存不合理会导致过度发霉变质以及贮存损失。因此我们饲喂时要有足够的饲喂利用量来避免湿贮玉米在窖里发霉变质,有时可能需要额外的贮存和加工设备。此外,在瘤胃里更快速的发酵速率就要求更准确的日粮配方。同时,湿贮玉米由于运输过程中会发霉变质,因此只能就地在牧场使用,很难有其他模式或者渠道去利用。
收割/加工/贮存
收割时的水分
◆在水分28%到32%的时候收割是最理想的,最小水分要求26%,最大水分不超过36%。
◆如果收割时太干:有发霉的风险。制作发酵时,如果水分低于26%时,每低1个百分点,每吨玉米就要加入14升的水。
◆如果收割时太湿:需要更长时间的发酵,干物质损失也会更多。而且太湿也会导致野酵母生长繁殖,产生较多乙醇。
◆湿贮玉米收割时可能来自不同地块,因此要检查不同块地里的玉米籽粒的水分,保证收割时水分达到理想水平。水分越高的玉米暴露于空气时更容易发霉变质(产热)。
◆最接近最佳水分含量的玉米要第一个收割,把它们贮存在窖的底部或者后部,这样的湿贮玉米用来夏季饲喂。
◆水分最高的玉米要最后收割,把它们贮存在窖的顶部或者前部,用来冬季饲喂。
湿贮玉米的加工
湿贮玉米在进窖贮存以前要磨碎或者滚轧把颗粒度变小,这样可以帮助压实并且排除氧气。加工时要求完整的玉米籽粒要少于5%。同时避免过度加工,如果粉粹太细,淀粉瘤胃发酵速度很快,导致奶牛出现酸中毒风险。
 
图2 高效率锤式粉碎机
 
图3 桶式粉碎机
贮存方式——青贮窖
●青贮窖是大牧场贮存湿贮玉米的最佳的选择,但使用青贮窖需要高容量的辊轧机或者粉碎机来迅速加工。
●窖的宽度应该与饲喂利用速度配合一致,避免饲喂时的发霉变质。但是宽度也要至少两个拖拉机的宽度,确保合适的压实效果。
●青贮窖的高度应该至少2.5米。同时最好有水泥地面和侧墙,这样能够减少发霉变质。
●合理的压实对排除氧气至关重要。压实密度最好做到680~720kg/m3
●用塑料膜覆盖,轮胎压实,保证窖面平整。同时窖前不要有散落的湿贮玉米堆,来限制氧气接触减少发霉变质。
 
图4 青贮窖
贮存方式——青贮塑料裹包袋
(1)青贮裹包袋需要特殊的装袋设备,这个设备需要在装袋的时候进行玉米加工,来减少氧气的进入。
(2)裹包袋有不同的大小和长度。
(3)要求在平整光滑的地面,并且有充足的空间给设备装袋。
(4)需要定时检查裹包袋,如果有破洞,及时封住。
使用青贮窖贮存时,来自不同地块的湿贮玉米可能会压成不同的层,但饲喂时是垂直切面,这样可以最小化不同地块水分含量的差异。而使用裹包袋饲喂时,可能会造成湿贮玉米水分波动较大。
 
图5
防腐保存剂:接种菌
做湿贮玉米时,要选择专门给湿贮玉米使用的接种菌,有两类接种菌:(1)同质型发酵:只产生乳酸,加快发酵速度,减少干物质损失,在暴露于空气时可能会加速发霉变质,一般添加100,000~500,000 CFU/克湿玉米。(2)异质型发酵:布式乳杆菌被发现能减缓暴露于空气时的发霉变质,减少产热,异质型发酵产生乳酸和乙酸,添加量为600,000 CFU/克湿玉米。
接种菌一般在联合收割或者粉碎的时候使用。因为同质型发酵可加快发酵速度,但也可能会加速发霉变质,因此对于两种接种菌的选择,如果牧场有两个湿贮玉米的青贮窖,建议夏季饲喂的窖使用异质型发酵菌,而冬季饲喂的窖使用同质型发酵接种菌。
防腐保存剂:丙酸
丙酸可以降低pH到4来抑制有害微生物的生长。丙酸保存剂跟接种菌相比花费更高。当玉米籽粒水分在30%时,每吨使用5~10公斤丙酸。如果水分更高,贮存时间更长,需要添加更多剂量。同时,喷洒和应用丙酸时需要专门的设备。
饲喂
天气较暖的时候,每天从窖面饲喂的湿贮玉米的量要有7.5~15公分厚度。如果湿贮玉米含有霉菌毒素,或者含水太多,或者磨的太细导致淀粉在瘤胃里降解很快,那饲喂利用的速度就会变慢,因为需要在日粮里稀释它的使用量。在较暖的天气,窖底1/3到1/2部分使用布式乳杆菌或者丙酸,可减缓饲喂时的发霉变质。
玉米穗青贮
玉米穗青贮包括整穗玉米(籽粒、玉米棒和玉米皮)和部分的玉米穗根部。跟湿贮玉米相比,它的中性洗涤纤维高10个百分点,淀粉和能量低10个百分点,蛋白低1个百分点。
 
图6 玉米穗青贮
表1  玉米全株各个部位的品质
 
表1中显示,玉米棒占全株玉米干物质的百分比为12.1%,其中中性洗涤纤维的百分比占89.3%,但质量较差,NDF消化率只有32%。干物质消化率也比较低,只有39%。而玉米籽粒的干物质消化率达到99%。所以,如果把玉米棒加进来一起喂牛,就会降低整个NDF和干物质的消化率。
玉米穗青贮收割
玉米穗青贮在收割时,青贮收割机的前面要挂上玉米收割头以及籽粒破碎机。由于玉米穗青贮包括整穗玉米和部分的玉米穗根部,因此水分较大,制作时建议的水分含量在32%~40%。而籽粒的水分含量要低5个百分点,在28%~35%。
 
图7
 
图8
玉米穗青贮加工
理论上来讲,切割长度越短越好,可以使用切割刀以及放慢辊轧速度来尽可能切短。收割头包含一个二次切割面,可以是固定的垂直于刀鼓的刀片来撕掉玉米皮,或者是在刀鼓和籽粒破碎机中间的一个二次切割筛。籽粒破碎机应该设定在1毫米的辊轧空间并且设定更高的速度差(达到40%),来充分的确保籽粒破粹。
玉米穗青贮优点
(1)玉米穗青贮比湿贮玉米收割的时间早,所以收割时玉米粒水分会更高些。
(2)玉米穗青贮的收割比湿贮玉米要快,因为收割和加工是在一起进行。
(3)玉米穗青贮在干物质基础上能增加10%~25%的产量。
玉米穗青贮缺点
(1)如果太干(水分低于32%),压实会比较困难,容易导致发霉变质。而且如果太干,玉米棒的消化率会比较差。
(2)玉米穗青贮比湿贮玉米的变异性更大。
(3)如果收割的太干或者没有充分加工,玉米棒和玉米皮可能会引起挑料。
(4)玉米穗青贮包含玉米棒,压实比较困难,会增加发霉和霉菌毒素污染的风险。
(5)由于更高的产量和低的密度,需要更大的贮存空间。
(6)需要更快的饲喂量(30公分每天),这就要求更窄的窖面或裹包袋。
(7)颗粒度大小和均匀度比较难管理控制。
不带皮的玉米穗青贮
不带皮的玉米穗青贮包含玉米籽粒和玉米棒,用联合收割机收割,把玉米棒退回到漏斗里。不带皮的玉米穗青贮在贮存之前必须加工,建议的水分含量32%~36%(籽粒水分含量28%~32%),最低水分含量28%,最高水分含量不超过40%。
它跟湿贮玉米相比,产量更高但是质量较低。跟玉米穗青贮相比,产量较低但是质量更高。跟玉米穗青贮相比,变异更少,压实的会更好。
蒸汽压片玉米
美国蒸汽压片玉米密度的范围从大于0.39公斤/升到小于0.26 公斤/升。压片的厚度范围也比较大,有些大于2.4毫米,有些小于1.7毫米。减少蒸汽压片玉米密度会提高瘤胃和整个消化道的淀粉消化率,但是可能也会降低瘤胃酸碱值,降低中性洗涤纤维的消化率,进而降低乳脂量和干物质采食量。蒸汽压片玉米最佳密度大概在0.32~0.37公斤/升,但是这也取决于泌乳阶段(生理状态)以及日粮淀粉含量,还有玉米胚乳的类型。
奶牛日粮里的淀粉
淀粉提供葡萄糖和葡萄糖合成的前体,葡萄糖和葡萄糖合成的前体被用来合成乳糖,而乳糖产量决定了产奶量。奶牛日粮里的淀粉也为微生物蛋白的合成提供能量,而微生物蛋白占总蛋白的2/3。此外,淀粉比粗饲料纤维的消化道充盈度低很多,因此可以提高干物质采食量。
日粮中淀粉含量范围比较广,可能低于20%,也可能高于30%。另外淀粉在瘤胃发酵速率也差异非常大,范围从45%~85%。同时淀粉在全消化道消化率可以达到80%~95%。我们既希望淀粉在瘤胃消化,这样可以提供能量给瘤胃微生物,合成微生物蛋白,但我们也不希望淀粉过多或过快在瘤胃消化,这样会抑制采食量,降低纤维消化率,降低乳脂率。
影响瘤胃淀粉消化率因素——饲料原料的特性
●谷物的类型和胚乳的类型。
●加工程度,包括磨的粗细和压片的密度。
●贮存:谷物水分含量和贮存的时间。
 
图9 不同谷物类型的瘤胃淀粉发酵速率
 
表2 不同来源的玉米在泌乳牛瘤胃里的淀粉消化率
 
 
图10 玉米胚乳类型
玻璃状的胚乳在瘤胃消化率差,而粉状的胚乳容易被瘤胃微生物消化,淀粉消化率高。
 
图11 胚乳的玻璃状随着干物质的增加而增加
图11中比较了凹痕玉米和硬粒玉米在不同干物质百分比所对应的玻璃状胚乳百分比。我们可以看到,随着干物质百分比增加,玻璃状百分比也增加。
 
图12 淀粉消化率随着玻璃状的增加而降低
图12可以看到,随着玉米种玻璃状百分比增加,淀粉消化率逐渐降低。
 
图13 更久的贮存时间会提高体外的淀粉消化率
从图13中可以看出,不管是湿贮玉米还是普通玉米,随着贮存天数的增加,体外淀粉消化率都逐渐提高。
 
图14 四种不同处理的玉米
 
图15 保存方法以及磨的粗细程度对玉米消化的位置的影响
图15可以看出,不同保存方法及粗细程度对淀粉在瘤胃的消化率影响很大,而对全肠道的消化率影响不大。粗磨的干玉米在瘤胃里淀粉的消化率只有34.4%,而细的湿贮玉米在瘤胃里淀粉的消化率达到78%。
表3 胚乳对瘤胃淀粉消化率的影响
 
表3可以看到,不管是湿贮玉米还是干玉米,玻璃状的胚乳的7小时体外淀粉消化率都低于粉状的胚乳。粉状干玉米和玻璃状干玉米的表观瘤胃消化能力相差18%,而湿贮玉米粉状和玻璃状仅相差11%。
→饲喂时需要考虑的问题
湿贮玉米比干玉米粉在瘤胃里的淀粉消化率要高:水分越高,消化率越高;磨的越细,消化率越高;在窖里贮存的越久,消化率越高。而更高的瘤胃淀粉消化率会降低瘤胃酸碱值,降低纤维消化能力,导致乳脂合成受到抑制,并且降低采食量。
 
图16 过度的瘤胃淀粉消化会抑制奶牛干物质采食量
图16中每条线是一个实验,都是用消化率高的淀粉替换消化率低的淀粉。有1/3试验发现,增加瘤胃中淀粉消化率,降低了干物质采食量,大概从23公斤/天降到21公斤/天。其他2/3试验发现,即使增加了瘤胃淀粉消化率,干物质采食量变化不大。
表4 瘤胃淀粉发酵对采食行为的影响
 
→结论
跟干玉米相比,制作湿贮玉米或者玉米穗青贮时,可以更早的收割。这就允许种植那些需要更长生长季的品种,提高产量。另外,某些地区允许种植两轮。并且节省了干燥玉米的费用。
管理方面要注意,收割时的水分含量、合理的加工、合理的贮存、压实和覆盖,另外饲喂时每天要有足够的饲喂利用量,减少发霉。
影响瘤胃淀粉消化率的因素有水分含量、贮存时间长短、颗粒度等。达农威益康酵母培养物也可以影响瘤胃淀粉消化率。
瘤胃的淀粉消化率会影响干物质采食量(通过丙酸产生量和速度)、瘤胃酸碱值、纤维在瘤胃的消化率、饲料转换效率及微生物蛋白的产量。还会通过作用脂肪的生物氢化途径,影响乳脂的合成。最佳的淀粉消化率在不同泌乳阶段会有不同。
(本文根据艾伦博士在“2018年北京国际奶牛生产技术与饲养管理专题研讨会”上讲课内容整理,由达农威反刍动物营养专家/高级技术服务经理高晓昇博士担任翻译并审阅。
 
本文链接:http://www.dairyfarmer.com.cn/kxyn_tmr/2018-10-25/269574.chtml
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